咪达唑仑、七氟烷和丙泊酚麻醉对心脏手术患者的影响

李熊刚，向志雄，王汉晶，乔克坤

(湖北省天门市第一人民医院麻醉科，天门 431700)

手术是风湿性心脏病、先天性心脏病等心脏瓣膜病常见的治疗措施，但心脏手术中的血管结扎后再次开放等操作会诱导心肌细胞发生缺血再灌注，由自由基引发的氧化应激反应会进一步加重心肌损伤[1-3]。因此，选择合理的麻醉方式对改善手术引起的心肌损伤具有重要意义。动物实验证实[4]，七氟烷、丙泊酚和咪达唑仑均具有脑保护作用，其保护作用机制可能与抑制氧化应激、清除氧自由基和缓解炎症反应有关。本研究拟比较七氟烷、丙泊酚和咪达唑仑对心脏手术患者心肌损伤和氧化应激的影响，以期为临床麻醉提供参考。

1 资料与方法

1.1一般资料 本研究经医院伦理委员会审核批准，选择2014年7月～2017年5月在我院接受心脏瓣膜手术的60例重症心脏瓣膜病患者。所有患者均确诊为心脏瓣膜病并满足手术指征，按照美国麻醉医师协会[5](American Society of Anesthesiologists，ASA)分级分为Ⅲ～Ⅳ级。排除自身免疫性疾病、肝肾功能不全或对相关药物过敏者。按照随机数字表法将60例患者分为七氟烷组、丙泊酚组和咪达唑仑组，每组20例。3组患者术前一般资料比较差异无统计学意义(P>0.05)，具有可比性，见表1。

表13组患者一般资料比较

Tab.1 Comparison of general information of patients

(n=20，±s)

1.2麻醉方法 麻醉诱导：患者入室前0.5 h，分别肌肉注射东莨菪碱和盐酸哌替啶0.006和 1 mg·kg-1。七氟烷组气管插管吸入体积分数为8%七氟烷(批号140319，鲁南贝特制药有限公司)，控制氧流量6 L·min-1，待睫毛反射完全消失后调整七氟烷体积分数为0.5%～2.0%，氧流量2 L·min-1；静脉注射舒芬太尼10 μg·kg-1和维库溴铵0.15 mg·kg-1，麻醉诱导后行机械通气：间歇性正压通气，潮气量(VT)8～10 mL·kg-1，吸/呼比(I/E)为1∶2，通气频率12～15 次·min-1，维持呼气末二氧化碳分压(PETCO2)30～35 mmHg(1 mmHg=0.133 kPa)，血氧饱和度(SpO2)>98%。丙泊酚组静脉注射丙泊酚(批号140112，江苏恩华药业股份有限公司)1～2 mg·kg-1、舒芬太尼1 μg·kg-1和维库溴铵0.15 mg·kg-1，其余操作同七氟烷组。咪达唑仑组静脉注射咪达唑仑(批号140523，江苏恩华药业股份有限公司)1～5 mg·kg-1、舒芬太尼1 μg·kg-1和维库溴铵0.15 mg·kg-1，其余操作同七氟烷组。

麻醉维持：七氟烷组持续吸入体积分数为0.5%～3.0%的七氟烷，控制氧流量2 L·min-1，体外循环时心肺环路七氟烷体积分数调整为0.5%～1.0%，静脉注射芬太尼5 μg·kg-1·min-1和维库溴铵0.12 mg·kg-1·h-1，持续微泵注入。分别于开胸前、转流前和复温前追加芬太尼10 μg·kg-1，肝素化后建立体外循环(德国STOCKERT SⅢ型人工体外循环机)，灌注流量设置为2.4～3.2 L·min-1·m-2)，流转时维持MAP 50～80 mmHg，红细胞压积(PCV)≥20%。丙泊酚组静脉输注丙泊酚150 μg·kg-1·min-1、芬太尼0.05 μg·kg-1·min-1，其余操作同七氟烷组。咪达唑仑组静脉输注咪达唑仑0.1 mg·kg-1·h-1、芬太尼0.2 μg·kg-1·min-1，其余操作同七氟烷组。

1.3观察指标 分别于麻醉前(t0)、动脉开放后20 min(t1)、动脉开放后60 min(t2)和动脉开放后180 min(t3)抽取患者颈内静脉血5 mL，以5 000 r·min-1离心10 min，分离血浆标本，置于-80 ℃冰箱中保存待检。采用贝克曼库尔特AU5800全自动生化分析仪，以酶联免疫吸附试验检测乳酸脱氢酶(LDH)、磷酸肌酸激酶(CK)和磷酸肌酸激酶同工酶(CK-MB)的含量(试剂盒购自上海酶联生物科技有限公司)；邻苯三酚自氧化法测定超氧化物歧化酶(SOD)含量(试剂盒购自武汉博士德生物工程有限公司)；化学发光法测定心肌肌钙蛋白Ⅰ(cTnⅠ)含量(试剂盒购自瑞士罗氏公司)；硫代巴比妥酸法测定丙二醛(MDA)含量(试剂盒购自上海酶联生物科技有限公司)。

体循环结束时，取少量右心耳心肌组织，用4%多聚甲醛固定，梯度乙醇脱水，二甲苯透明，常规石蜡包埋制成切片。将组织切片行苏木精-伊红染色(HE)，免疫组织化学染色检测心肌组织血红素氧合酶-1(HO-1)表达。CMIAS真彩色病理图像分析系统在400倍光镜下随机选择5个视野，检测阳性细胞的平均光密度值，代表HO-1表达量。

2 结果

2.1患者各时间点的循环指标比较 各组间各时间点平均动脉压(MAP)、中心静脉压(CVP)和心率(HR)比较差异无统计学意义(P>0.05)，见表2。

2.2患者心肌损伤指标和氧化应激指标比较 组内比较：与t0时间点比较，七氟烷组、丙泊酚组和咪达唑仑组t1～t3时LDH、CK、CK-MB、cTnⅠ和MDA含量明显升高，SOD含量明显降低，差异具有统计学意义(P<0.05)。组间比较：七氟烷组和丙泊酚组t1～t3时LDH、CK和CK-MB含量明显低于咪达唑仑组；t1～t2时cTnⅠ和MDA含量明显低于咪达唑仑组，t1～t2时SOD含量明显高于咪达唑仑组，差异具有统计学意义(P<0.05)，见表3。

表23组患者各时间点循环指标比较

2.3患者HO-1表达水平比较 体循环结束时，七氟烷组、丙泊酚组和咪达唑仑组HO-1表达水平分别为63.4±5.7，61.3±6.7和17.5±2.7。七氟烷组和丙泊酚组HO-1表达水平明显高于咪达唑仑组，差异有统计学意义(P<0.05)；七氟烷组和丙泊酚组HO-1表达水平比较差异无统计学意义(P>0.05)，见图1。

表33组患者心肌损伤指标和氧化应激指标比较

注：与t0时比较*P<0.05；与咪达唑仑组比较#P<0.05。

图1免疫组织化学染色检测心肌组织HO-1蛋白表达(×400)

Fig.1 The expression of HO-1 protien in myocardial tissues performed by immunohistochemistry assay (×400)

3 讨论

体外循环手术、心肺复苏以及心脏手术中血管阻断/开放会导致心肌组织发生缺血-再灌注损伤，引起部分心肌细胞坏死[6]。研究发现[7-9]，七氟烷、丙泊酚和咪达唑仑均具有脑保护作用，这种保护作用的机制可能与清除氧自由基、改善脑氧供需平衡以及抑制兴奋性氨基酸等有关。文献报道，在心脏手术中选择七氟烷进行麻醉维持，可准确控制麻醉深度，能避免过度麻醉所致的心肌损伤和神经功能损伤[10]。周艺蕉等[11]对颅内占位手术患者分别采用丙泊酚和咪达唑仑麻醉维持，结果显示临床剂量的丙泊酚抑制氧自由基的效果更明显，对脑组织缺血-再灌注损伤的保护作用也更强。

本研究对心脏手术患者采用咪达唑仑、七氟烷和丙泊酚麻醉，结果显示，3种药物均可起到相似的麻醉效果，麻醉深度可控性强，对避免神经功能损伤具有重要意义。血浆cTnⅠ是直接反映心肌损伤的特异性指标，LDH、CK和CK-MB含量则可间接反映心肌损伤的程度[12-14]。研究显示，七氟烷组和丙泊酚组t1～t3时LDH、CK和CK-MB含量明显低于咪达唑仑组，t1～t2时cTnⅠ和MDA含量明显低于咪达唑仑组，说明七氟烷和丙泊酚均可减轻心脏手术患者的心肌损伤，且这2种药物的心肌保护作用并无明显差别，与白栓成等[15]的报道结论一致。

研究表明[16]，七氟烷能够激活ATP敏感性钾通道，缓解心肌-缺血再灌注损伤，还可通过改变细胞膜的脂溶性，抑制中性粒细胞与内皮细胞的黏附作用，降低肿瘤坏死因子-α(TNF-α)表达，改善心肌局部炎症反应。丙泊酚主要通过保护细胞膜表面Na+-K+-ATP酶、避免Ca2+超载发挥心肌细胞的保护作用。Akeju O等[17]报道称七氟烷主要通过心肌缺血前预处理和清除氧自由基发挥心肌保护作用，丙泊酚主要通过心肌复氧后抑制氧自由基发挥作用。研究显示,七氟烷组和丙泊酚组t1～t2时cTnⅠ和MDA含量明显低于咪达唑仑组，SOD含量明显高于咪达唑仑组，说明七氟烷和丙泊酚可能通过减轻氧化应激反应发挥心肌保护作用。HO-1是存在于线粒体的一种抗氧化酶，通过特异性血红素产生胆红素和一氧化碳等，发挥抗氧化、抗凋亡作用[18-19]。HO-1也是细胞抗氧化应激的一种内源性保护系统。研究发现，体循环结束时，七氟烷组和丙泊酚组的HO-1表达水平明显高于咪达唑仑组，提示HO-1蛋白可能参与了七氟烷和丙泊酚的心肌的保护作用机制。

综上所述，七氟烷和丙泊酚均可减轻心脏手术患者的心肌损伤，其作用机制可能与抑制氧化应激反应和上调HO-1表达有关。

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